Digitalisierung von Bildern – Lösung

1. Die Qualität eines Bildes wird bestimmt durch Bildauflösung und Farbtiefe.

   Die Bildauflösung bestimmt, wie grob oder fein das Raster ist, in das das Bild übertragen wird. Je feiner das Raster, desto besser ist die Auflösung und damit die Qualität der Aufnahme. Je mehr Pixel pro Inch das Bild hat, desto größer ist dessen Auflösung.

   Die Farbtiefe ist der Speicherplatz, der benötigt wird, um die Farbinformation für ein Pixel zu speichern. Sie bestimmt also, wie viele verschiedene Farben je Rasterpunkt (=Pixel) möglich sind.

2. Bildauflösung:

   großer Elefant: (a) 9 dpi (b) 24 Pixel • 20 Pixel = 480 P = 0,00048 MP

   kleiner Elefant: (a) 24 dpi (b) 24 Pixel • 20 Pixel = 480 P = 0,00048 MP

   (c) 480 P • 1 Bit = 480 Bit (sofern jedes Pixel binär codiert ist)

3. Allgemeine Berechnung des Speicherplatzes:

   Speicherplatz = Pixel-Anzahl • Farbtiefe je Pixel

   = (Länge des Bildes in Inch • dpi-Wert ) • ( Breite des Bildes in Inch • dpi-Wert) • Farbtiefe

   = Länge • Breite • (dpi-Wert)² • Farbtiefe

   Hinweis: Aufpassen bei den Einheiten!

4. Größe: 3,8 cm • 4,6 cm = 1,5 inch • 1,8 inch

   1. Datenmenge = ( 1,5 inch • 60 dpi • 1,8 inch • 60 dpi ) • 1 Bit

      = 90 • 108 • 1 Bit = 9720 Bit = 1215 Byte = 1,2 KB

   2. Datenmenge = 90 • 108 • 4 Bit = 38.880 Bit = 4860 Byte = 4,86 KB

   3. Datenmenge = 90 • 108 • 24 Bit = 233.280 Bit = 29160 Byte = 29,16 KB

5. Datenmenge = 3209 • 2649 •24 Bit = 204.015.384 Bit = 25.501.923 Byte = 25,5 MB

6. Bildauflösung Beispiele:

   Hinweis: wichtig ist die Unterscheidung zwischen Medien zur Digitalisierung und Medien zur Wiedergabe.

   • Laserdrucker:

     meist ca 600 dpi x 600 dpi (waagerecht x senkrecht)

     (ausreichend für Text),

     aber auch: 1200 dpi

   • Tintenstrahldrucker:

     9600 dpi x 2400 dpi (waagerecht x senkrecht)

   • Bildschirm/Monitor: Hier wird meist die Bildgröße angegeben:

     HD-ready: 1.280 x 720 Pixel.

     Full-HD: 1.920 x 1.080 Pixel (d.h. ca 2 MP)

   • Handykamera: z.B.: Hier wird meist die Gesamtzahl der Pixel angegeben:

     Samsung S10: 16 MP

     Huawei Mate pro: 41 MP

     IPhone 7: 12 MP.

   • Fotodruck:

     exzellente Bildqualität bei: ca. 300 dpi

     gute Bildqualität bei: ca. 150 dpi

     ausreichende Bildqualität bei: ca. 70 dpi

     ⇒ Ein Bild einer Handykamera mit 4032 x 3024 Pixel ≈ 12 MP kann man bei exzellenter Qualität maximal ausdrucken in der Länge:

     4032 Pixel : 300 dpi = 13,44 inch = 34,1 cm.

     ⇒ Ein Bild einer Vollformatspiegelreflexkamera mit 7.360 x 4.912 Pixel ≈ 36 MP kann man bei exzellenter Qualität maximal ausdrucken in der Länge:

     7360 Pixel : 300 dpi = 24,5 inch = 62,3 cm.

     Beides unter der Bedingung, dass das Bild keinerlei Unschärfe aufweist und dass keine Ausschnittvergrößerung erfolgt.

7. Speicherplatz sparen: Hier sind mehre Ansätze möglich:

   • verlustfreie Kompression, ähnlich wie bei der Lauflängencodierung

   • verlustbehaftete Kompression durch Verringerung der Pixelanzahl:

   

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